地下水渗流对地埋管换热器传热效率的影响

基于垂直单U型地埋管换热器的实际形状,建立了三维非稳态地下水渗流传热模型,分析了夏季工况下地下水渗流速度、渗流温度、地埋管进水温度以及管内流速对地埋管换热效率的影响。引入换热效率系数来量化地下水渗流对地埋管换热能力的影响程度。结果表明:考虑地下水的渗流可以有效的强化换热效率,对地埋管的传热影响显著;增大地下水渗流速度和减小渗流温度可加强地埋管的换热能力;选取合适的地埋管进水流速可降低系统能耗,增加换热量;根据不同的空调房间负荷,合理设计地埋管进水温度能保证热泵主机的高效运行。     

渗流条件下土壤耦合埋管换热的实验研究

地下水渗流是影响地源热泵埋管换热的重要因素。本文建立了可控渗流条件下的土壤耦合埋管换热实验台,研究了渗流速度、渗流来流温度对土壤耦合埋管传热特性的影响。研究结果表明,增大渗流速度将扩大埋管释热范围、提高土壤的吸热能力;降低渗流水温将增大埋管附近土壤的温度梯度,从而增大埋管与土壤耦合换热能力。研究结果有助于掌握地下水渗流变化对地埋管换热的影响规律,指导地埋管系统设计参数优化。     

基于换热能效度的竖直地埋管埋设深度设计

根据地埋管传热特性,提出了地埋管换热能效度概念.建立了竖直地埋管换热器的三维传热模型,模拟计算了地埋管换热器能效度在不同埋设深度条件下的分布.揭示了区段能效度的迁移特性,将地埋管换热区域沿埋设深度范围分为无效换热区域和有效换热区域,并给出了基于换热能效度的地埋管换热器长度设计方法.     

地埋管地源热泵热水供应系统运行性能的影响因素

建立了地埋管地源热泵热水供应系统实验平台,研究了环境温度、间歇/连续运行工况、管内循环液流速等对地埋管换热器换热能力的影响,并研究了地埋管换热器周围土壤温度场的变化.结果表明,地埋管地源热泵热水供应系统基本不受环境温度的影响;采用间歇运行,有利于提高地埋管换热器的换热能力;地埋管换热器平均单位井深换热量随管内循环液流速的增大而增大,但当流速增大到一定程度时,其增幅趋于平缓.     

地埋管换热器传热模型的回顾与改进

回顾了国内外关于地埋管换热器的设计计算理论、传热模型及其计算方法,发现几乎所有的模型都未考虑地下水渗流的影响。举例说明地下水流动对地埋管换热器有较大的影响,建立了考虑热传导和地下水流动共同作用的地埋管换热器的传热模型,并且对单井地埋管进行了初步分析,结果表明地下水渗流能增强盘管的换热能力。     

竖直U形地埋管流速与换热强度实验研究

在2个实际工程现场钻取测试井,采用常见的竖直U形地埋管形式,设定不同的管内流速,测得模拟冬、夏季工况下的进出口水温,计算出单位井深换热量,分析了管内流速对地埋管换热强度的影响。结果表明,在0.6~0.9m/s的流速范围内,地埋管换热强度随流速的增大而增大,超出这一范围,增大流速会导致换热强度降低。     

土壤源热泵空调系统在贵阳某建筑的应用分析

对拟建地埋管区域进行地质勘查、测试、分析计算,测试研究原始地温、热泵系统不同工况条件下的地埋管换热性能,以及地温恢复性能,得到拟建区域土壤源热泵空调系统应用的地质条件;从而进行建筑工程冷、热负荷与全年土壤换热平衡分析匹配分析,根据负荷计算结果,确定埋管间距、布置形式、埋管深度补孔个数等参数。通过土壤源热泵空调系统实际运行效果的测试,分析地源热泵空调系统的技术指标和经济指标两个方面,给使用者和社会公众更加直观的节能效果数据,提高对低位冷热源土热泵空调系统的认可。     

湖北检验检疫局办公楼地热应用

本示范工程具有鲜明的特点,町概括为：1、采用了热回收型＋辅助冷却源（冷却塔）竖直双U型地埋管地源热泵空调;2、采用地埋管现场换热测试系统对地埋管换热性能进行测试;3、根据地埋管区域地质构造特点,     

地埋管换热器换热性能影响因素的研究

分析了地埋管换热器的传热模型及适用条件,讨论了影响地埋管换热器换热性能的因素,包括土壤热物性、回填材料、地下水流动、土壤冻结、埋管之间的热干扰以及管内循环流速,总结了目前国内外研究的不足,并指出了下一步的研究方向.     

竖直单U型地埋管传热模拟分析

针对地源热泵系统中的竖直单U型换热器的传热问题,利用FLUENT软件对其传热特性进行了稳态数值模拟。计算了管内流速,回填物导热系数,支管间距等因素对竖直单U型地埋管换热器换热性能的影响。通过数值模拟发现,管内流速过小时,地埋管换热器会出现严重的热短路现象。对比分析得出管内最佳流速为0.6 m/s～0.8 m/s;进回水支管间距越大,地埋管换热器换热性能越好;回填物的导热系数是影响地埋管换热器换热性能的一个重要因素,其最佳值与管内流速和管间距有关。综合考虑上述3个因素对地埋管换热器换热性能的影响,得出了支管间距为86 mm,管内流速为0.6 m/s～0.8 m/s,回填物导热系数为土壤导热系数的1～2倍时,竖直单U型地埋管的换热性能最好的结论。     

四川绵阳某高校地源热泵地埋管换热特性研究

对绵阳某高校的土壤热物性参数进行了测试,并利用实测数据验证了数值模型的可靠性。建立了单U型和双U型地埋管的传热模型,并对地埋管换热特性进行了数值模拟,得到了进水温度、进水流速、钻井深度、回填料导热系数、土壤初始温度等因素对地埋管换热器换热性能的影响规律。结果表明:双U型地埋管的单位井深换热量、总换热量和能效系数较单U型地埋管高,但供回水温差较小;地埋管内水流流速与换热量及系统阻力直接相关,建议取0.4~0.8 m/s为宜。     

地源热泵垂直埋管换热器换热性能的实验研究

本文建立了地源热泵砂箱实验台,对地埋管进口水温、流速对埋管换热器换热性能的影响进行实验研究。实验结果表明:在一定条件下,地埋管进口水温和管内流量的增加都会增强地埋管的换热性能及热作用半径。     

无渗流条件下U形地埋管换热器能效特性研究

选取无穷远边界值,利用三维数值模型对无渗流条件下地埋管换热器传热过程进行动态模拟,研究了地埋管换热器能效系数的主要影响因素.结果表明,增大岩土体导热能力和埋设深度及适当减小管内流速能够提高地埋管换热器的能效系数,而加大支管间距仅能在较短换热时间内提升地埋管的换热能效;采用间歇运行模式,特别是小周期循环和较长时间温度恢复期,有利于提高地埋管换热器的能效系数;岩土体初始温度和地埋管进口温度的变化并不影响地埋管换热器的能效系数.     

安徽省地源热泵换热系统适用条件分析

文章通过对安徽省气候特点、地质特征进行论述,分别对安徽省的地源热泵换热系统在地表水、地下水、地埋管的适用性进行了分析,并得出结论。安徽省地表水丰富,适宜施工地表水换热系统,但设计时应注意不能对水体生态造成破坏。安徽省淮北平原和皖南地区浅层地下水丰富,但淮北平原岩性以粉细砂为主,地下水回灌困难,不宜施工地下水换热系统;皖南地区施工地下水换热系统回灌容易,甚至可以不考虑回灌,所以是施工地下水换热系统的最适宜地区。淮北平原200米以浅范围内都是松散岩类,地下水丰富,投资小,换热效果好,是安徽省施工地埋管换热系统的最佳地区。     

土壤源热泵系统地源侧设计流量的计算方法探讨

土壤源热泵系统的地源侧设计流量直接影响着地埋管换热系统的换热效果以及系统的输送能耗。本文以郑州地区1栋实验教学楼的地埋管换热系统的设计为例,分析探讨了土壤源热泵系统地源侧设计流量的优化计算方法,并给出了低导热系数地质条件下优化地埋管流速的方法。     

土壤源热泵垂直U型地埋管换热的数值模拟

本文建立了垂直U型地埋管三维数值传热模型,采用FLUENT软件对其非稳态的流固耦合换热进行研究.在夏季工况下,模拟结果与实验相吻合.分析了回填材料导热系数、管内流速以及埋深对垂直U型地埋管换热的影响.计算结果表明,地埋管的单位埋深换热量与埋深成反比,而与流速和回填材料的导热系数成正比.     

混凝土埋管辐射换热性能影响因素分析

混凝土埋管的换热特性是混凝土埋管辐射系统的关键问题,本文提出了将管内流速、管长和设计进出口温度相关联的换热性能计算方法,利用此方法对换热性能的影响因素进行分析,并给出了混凝土埋管建议的设计流程,对工程设计具有一定的指导作用。     

混凝土埋管辐射换热性能影响因素分析

混凝土埋管的换热特性是混凝土埋管辐射系统的关键问题,本文提出了将管内流速、管长和设计进出口温度相关联的换热性能计算方法,利用此方法对换热性能的影响因素进行分析,并给出了混凝土埋管建议的设计流程,对工程设计具有一定的指导作用。     

桩基螺旋埋管换热器的沿程换热特性

建立了桩基螺旋埋管换热器的三维数值传热模型,研究了流体沿程换热特性和岩土温度分布特性。结果表明:桩基螺旋埋管换热器沿流动方向有进口、回填料热短路、小温差及出口4个换热阶段,每个换热阶段具有相应的换热特性;进行优化设计时,需控制小温差换热阶段的长度,增加其他换热阶段的长度,以提高螺旋埋管换热器的整体换热能力。     

垂直地埋管换热器热响应测试与分析

介绍了垂直埋管地下换热器的传热模型,并对常熟市某国际会议中心项目垂直地埋管换热系统利用恒温法进行了热响应测试和分析。通过整理和分析试验数据,获得了单孔的换热能力和地层的导热系数等参数,为地源热泵设计和施工提供了基础资料。